巴西亚马逊首府PM2.5长期暴露对心呼吸系统死亡率的影响评估

《Toxicology》:IMPACT OF PM 2.5 ON CARDIORESPIRATORY MORTALITY: A STUDY IN THE CAPITALS OF BRAZILIAN AMAZON RAINFOREST

【字体: 时间:2026年01月15日 来源:Toxicology 4.6

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  本研究针对巴西亚马逊地区因野火导致的空气污染日益严重问题,首次对七个首府城市2018-2023年PM2.5长期暴露与心呼吸系统死亡率的关系进行了多城市健康影响评估。研究人员利用CAMS再分析数据、死亡率记录和WHO AirQ+模型,发现所有城市PM2.5年均浓度均远超WHO指南值,野火与PM2.5浓度显著相关,期间共有约5,472例循环系统疾病死亡和2,621例呼吸系统疾病死亡可归因于PM2.5暴露。结果表明季节性火灾烟雾已成为亚马逊地区严峻的环境健康危机,亟需采取紧急行动。

  
在广袤的巴西亚马逊雨林深处,一场无声的健康危机正在上演。每年干季,肆虐的野火不仅吞噬着这片“地球之肺”的绿色植被,更将大量有害污染物释放到大气中。其中,空气动力学直径小于或等于2.5微米的细颗粒物(PM2.5)因其微小尺寸能够深入人体呼吸道甚至进入血液循环,对心呼吸系统造成严重威胁。尽管亚马逊地区对全球气候调节和生物多样性保护至关重要,但其首府城市的居民却长期暴露在超过世界卫生组织安全标准的污染水平下,面临日益严重的健康风险。为了量化这一问题的严重程度,由Gustavo de Oliveira Silveira领衔的研究团队开展了一项开创性研究,系统评估了2018至2023年间亚马逊七个首府城市PM2.5长期暴露对心呼吸系统死亡率的影响。
研究人员采用多源数据整合与健康影响评估模型相结合的方法展开研究。关键方法包括:利用欧洲中期天气预报中心的哥白尼大气监测服务(CAMS)再分析数据获取每日PM2.5浓度;从巴西健康数据平台收集心呼吸系统疾病死亡率记录;应用世界卫生组织的AirQ+对数线性模型估算PM2.5可归因死亡数;同时分析美国国家空间研究所的火灾数据库数据,探讨野火与PM2.5浓度的关联性。
3.1. 描述性分析
研究发现所有首府城市的PM2.5年均浓度均远超世卫组织5μg/m3的指南值,范围从帕尔马斯2020年的10.47μg/m3到波多韦柳2021年的49.69μg/m3。多数城市每年有超过100天超过世卫组织每日指南值(15μg/m3),其中贝伦2018年有多达185天(占全年的50.7%)超标,表明居民长期暴露于不健康的空气质量中。
3.2. 火灾活动与PM2.5浓度的相关性
分析显示野火活动与PM2.5浓度升高明显相关。波多韦柳、里奥布兰科和帕尔马斯等城市平均每日火灾超过一起,同时也呈现出最高的PM2.5水平。火灾活动呈现明显季节性特征,波多韦柳67%-89%的年度火灾集中在8-10月的火灾季。每日火灾次数与PM2.5浓度的相关性分析进一步证实了这一联系,波多韦柳(r=0.236)、里奥布兰科(r=0.208)和博阿维斯塔(r=0.168)均呈现显著正相关。
3.3. 健康影响评估
健康影响评估揭示了PM2.5长期暴露导致的显著死亡率负担。2018-2023年间,七个首府城市共有约5,472例(95% CI:4,595-6,711)循环系统疾病死亡和2,621例(95% CI:864-4,278)呼吸系统疾病死亡可归因于PM2.5暴露。疾病特异性分析显示,慢性阻塞性肺疾病(COPD)导致627例死亡,肺癌(LC)导致427例死亡,缺血性心脏病(IHD)导致304例死亡。贝伦和马瑙斯因人口规模大而绝对病例数最高,但按人口比例计算,马卡帕和帕尔马斯的负担最重。
3.4. 空气质量指数
空气质量指数(AQI)分析显示火灾季与非火灾季(通常为雨季)空气质量差异显著。火灾季AQI值急剧上升,空气质量严重恶化;而非火灾季因降水对污染物的清除作用,AQI值显著降低。波多韦柳和里奥布兰科在火灾季高达70%的监测日空气质量超过“不健康”阈值,而贝伦和马瑙斯的这一比例低于30%,表明野火排放是区域空气质量恶化的主要决定因素。
研究结论强调,巴西亚马逊首府城市持续存在严重的PM2.5污染问题,浓度远超世卫组织指南值,且季节性峰值与生物质燃烧活动密切相关。这表明亚马逊城市居民长期暴露于危险空气中,特别是在野火频发的干季。通过结合再分析数据、火灾记录和健康结局评估,该研究填补了关键证据空白,提供了关于空气污染如何转化为亚马逊地区可衡量死亡风险的区域可比且时间一致的见解。
讨论部分指出,除了描述暴露特征外,分析还凸显了野火相关空气污染的深远健康影响。PM2.5长期暴露导致首府城市数千例循环和呼吸系统疾病过早死亡,证实生物质燃烧已演变为巴西北部健康不平等的持久决定因素。污染和可归因死亡率的空间梯度揭示了明显的环境不公:对全国工业排放贡献最小的地区居民却承受着最严重的健康后果。相关的经济损失,加上不断增加的住院率和死亡率,强调不作为的代价远超出环境退化范围——它们代表了持续的人类和发展损失。
综上所述,证据强化了亚马逊地区的空气质量管理与毁林控制和野火预防密不可分。加强环境治理、扩大空气质量监测网络并将健康监测纳入环境政策是当务之急。对森林保护、可持续土地利用和公共卫生准备的投资可以同时减轻污染、保护生物多样性和减少可避免的死亡。通过将大气数据与健康结局联系起来,这项研究表明保护亚马逊不仅是生态必要性,更是巴西乃至地球的基本公共卫生战略。
该研究也存在一定局限性,如依赖模型估算的PM2.5数据而非地面监测数据,以及使用国际研究的浓度-反应函数而非亚马逊人群特异性系数。尽管如此,这项研究为了解亚马逊城市空气质量和健康提供了全面概述,强调了紧迫的环境健康危机。研究结果强调,短期应加强预警系统和医疗应对能力,长期则需要积极预防野火和控制毁林,作为改善空气质量和拯救生命的手段。
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